LED Schaltung Kinderherd

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Laie1211
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Di, 22.11.16, 13:34

Hallo, ich bin neu hier und ein ausgemachter Laie auf elektronischem Gebiet. Für meine Enkelin baue ich einen Kinderherd, bei dem die Platten beleuchtet werden sollen. Das würde ich gern mit LEDs machen, weiß aber nicht, wie man die am besten anschließt. Ich habe zu dem Thema so einiges im Netz gelesen, werde aber ehrlich gesagt nicht schlau daraus. Die vier Herdplatten sollen einzeln zu schalten sein. Ich habe rote LEDs mit 5 mm Durchmesser 1,9 V und 20mA. Wie schließe ich die am besten an:
a) gewöhnliches Netzteil mit z. B. 12 V mit Parallelschaltung und einem Vorwiderstand 560 Ohm vor jeder LED ?
b) Konstantstromquelle (welche Daten sind erforderlich) ohne Vorwiderstände ?
Hat es Auswirkungen auf die LEDs, wenn einige an und andere ausgeschaltet sind ?

Für eine Schaltskizze wäre ich sehr dankbar.
Vielen Dank im Voraus
Laie1211
Borax
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Di, 22.11.16, 13:39

Hallo Laie1211,
welcome on board!
Die vier Herdplatten sollen einzeln zu schalten sein
Ok. Hast Du da schon Schalter dafür überlegt/ausgesucht?

Für die Schaltskizze wäre noch diese Info erforderlich:
Wie viele LEDs pro Herdplatte sollen es sein?

Ich würde ein gewöhnliches Steckernetzteil vorschlagen (z.B. 12V). Die sind für Kinder zumindest nicht ganz so gefährlich. Oder Akkus (die müssten dann halt öfter mal geladen werden).
Konstantstromquelle ist nicht nötig. Und nein, es hat keine Auswirkungen auf die LEDs, wenn einige an und andere ausgeschaltet sind.
Laie1211
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Di, 22.11.16, 18:58

Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Ich habe nur eine oder 2 LEDs pro Platte vorgesehen, die ich mit Stufen-Drehschaltern DS 4 ( Pole, 3 Stellungen)von Reichelt von der Front des Herdes aus schalten möchte. Oder sollte man pro Platte besser 3 LEDs vorsehen?
Borax
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Di, 22.11.16, 20:43

Oder sollte man pro Platte besser 3 LEDs vorsehen?
Ja. Das würde ich empfehlen. Ggf. sogar 4 oder 5. Die Dinger kosten ja fast nichts. Und an einem 12V Netzteil können 5 rote LEDs in einer Reihe betrieben werden. Kostet genauso viel Strom wie nur eine LED. Nur der Vorwiderstand ändert sich. Die Ausleuchtung wird mit mehreren LEDs viel besser und unterschiedliche Schaltstufen sind besser über verschiedene Vorwiderstände zu realisieren.
...die ich mit Stufen-Drehschaltern DS 4 ( Pole, 3 Stellungen)von Reichelt
Ok. Hast Du einen Link zum geplanten Stufenschalter? Sollen dann die 3 Stellungen unterschiedlich stark leuchten? Also Stellung 1 = aus, 2 = halbe Leistung und 3 voll an?
Wäre kein Problem. Kostet nur einen Widerstand mehr.
Laie1211
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Mi, 23.11.16, 12:57

Hallo,
hier der Link: http://www.reichelt.de/index.html?ACTIO ... ehschalter
Die Modellnummer ist DS 4.
Ich möchte das ganze nicht so kompliziert machen, mir reicht es, wenn alle LEDs einer Platte in allen 3 Schalterstellungen brennen.
Borax
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Mi, 23.11.16, 16:18

Kompliziert ist das nicht. Und eine Stellung sollte doch auch 'Aus' sein. Sonst hat der Schalter ja gar keine Funktion (dann wäre es nicht mal nötig den überhaupt anzuschließen).
Wie viele Leds sollen es denn jetzt pro Platte werden? Nur damit ich Dir den richtigen Vorwiderstand raus suche...
Laie1211
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Mi, 23.11.16, 16:53

Sorry, bin davon ausgegangen, dass die Schalter eine aus- und 3 an-Stellungen haben. Ich meine, drei LEDs pro Platte reichen aus und die brennen dann alle in den zwei an-Stellungen.
Borax
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Mi, 23.11.16, 22:49

Ok. Plan gibt es Morgen. Ich mach mal einen mit 2 Schaltstufen und einen ohne. Der Unterschied ist wirklich minimal.
Borax
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Do, 24.11.16, 09:53

Hier der Plan. Ich hoffe, er ist verständlich... (und ich habe den richtigen Schaltplan vom Drehschalter gefunden: http://www.reichelt.de/Drehschalter/DS- ... ehschalter - das solltest Du aber sicherheitshalber noch mal nachprüfen / nachmessen, wenn die Schalter angekommen sind)
Herdplatte.png
Wie Du siehst, kann die Verbindung für die zweite Schaltstellung (Pin 2 und Pin 3 am Drehschalter) entweder mit einer Drahtbrücke oder mit einem weiteren 330 Ohm Widerstand erfolgen. Der Lötaufwand ist also praktisch gleich (Drahtbrücke oder Widerstand). Mit dem Widerstand sind es dann zwei unterschiedlich helle Schaltstellungen, sonst eben nicht. Stellung 1 ist Aus.
...dass die Schalter eine aus- und 3 an-Stellungen haben.
So einen gibt es auch. Der hat dann eben 4 Stellungen: http://www.reichelt.de/Drehschalter/DS- ... ehschalter
Laie1211
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Do, 24.11.16, 14:53

Super, den Plan kann sogar ich verstehen. Ganz herzlichen Dank!
SvenDerElch
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Do, 28.12.23, 11:40

Hi,

Freizeit = Bastelzeit!

bin neu hier. Habe diese Seite gefunden nach -langem- suchen für eine einfache LED Schaltung.
Leider tut der link aus diesem thread (download/file.php?id=27338&t=1) nicht mehr.

Könnt ihr mir bitte helfen?

Habe einen Holz-Kinderherd und möchte ihn mit LEDs aufpeppen.
Gesucht: Schaltplan (so mit den Werten für die Vor-Widerstände etc) für:

- Schalter mit 3 Stufen, der LEDs schaltet
-- Stufe 1 -- nur grüne LED
-- Stufe 2 -- grüne + gelbe LED
-- Stufe 3 -- grüne + gelbe + rote LED

LEDs vorhanden 20mA, 12V, 500Ohm
Durchlassspannungen:
Grün: 3,0 - 3,2 V Gelb/Rot: 2,0 - 2,2 V

Wäre absolut super, wenn ihr mir da helfen könntet

P.S: Bin Elektronik-Laie aber lernwillig.

Besten Dank!!
Borax
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Do, 28.12.23, 18:37

Hallo SvenDerElch,
welcome on board!
Welche Stromversorgung hast du vorgesehen? 12V?
Schalter mit 3 Stufen
Wie genau sieht der aus? Am besten Foto (oder Link).
..-- Stufe 1...-- Stufe 3
Also in keiner Stellung aus?
Hier ist der alte Plan:
Herdplatte.png
Herdplatte.png (68.38 KiB) 3492 mal betrachtet
(Vor einigen Jahren ist bei einem Forum-Update etwa 80% aller Bilder zerstört worden)
SvenDerElch
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Fr, 29.12.23, 09:49

Hallo Borax

erst mal ein dickes Danke für schnelle Reaktion auf ein altes Thema.

Kurze Fragen zum beigefügten Schaltplan:

Zweck: Es werden 3 LEDs in Reihe gleichzeitig zum Leuchten gebracht.
Schalter:
Stellungen 4-12 ungenutzt.
Stellungen 2 und 3 verbinden gegen 1?
Also:
1 => kein Strom
2 => 2 * 330 Ohm in Reihe => dunkleres Leuchten
3 => 1 * 330 Ohm => helleres Leuchten
Wenn statt des zweiten R 330 nur Drahtbrücke verwendet, dann sind Stellungen 2 und 3 gleichwertig.

Passt das so?

Zu meiner Geschichte:

LEDs mit 12 V vorhanden
Trafo mit 12 V / 2A vorhanden
Schalter ALPHA 8404-1 vorhanden

Der Schalter . z.B. https://www.manomano.de/p/alpha-drehsch ... 1-33944586
ermöglicht problemlos eine 0-Stellung + 3 genutzte Stellungen. Die verbleibenden 8 ungenutzte Positionen müssen halt durchgedreht werden.

Für jede der 4 Herdplatten sind 3 LEDs vorhanden (gn, ge, rt)
Durchlassspannungen sind: ge und rt: 2,0 - 2,2 v / gn: 3,0 - 3,2V

Wie gesagt soll erreicht werden:
Pos 1 = nur grüne LED leuchtet
Pos 2 = grüne + gelbe LED leuchtet
Pos 3 = grüne + gelbe + rote LEDs leuchten
andere Pos: stromlos

Als Grundproblem meiner Schaltung habe ich erkannt:

bei 1 (gn) läuft Strom über Vorwiderstand zur LED gn.
Gleichzeitig sind die ge / rt Dioden stromlos zu halten.

bei 2 (gn + ge) sollen eben diese beiden leuchten und
gleichzeitig ist die rt Diode stromlos zu halten.

bei 3 (gn,ge,rt) leuchten alle 3 Dioden.

Das 'stromlos' halten versuche ich mit Sperrdioden zu erreichen.
D.h. z.B. bei Stellung 1 werden die Zweige 'ge' und 'rt' durch Sperrdioden geblockt,
bei Stellung 2 wird nur der Zweig rt geblockt,
bei Stellung 3 wird nichts geblockt.


Vor zwei Jahren habe ich mal einen Plan erstellt.
Leider habe ich nie ermitteln können,
- ob der 'gut' ist (im Sinne von funktioniert)
- und welche Werte R2 haben müsste bzw. braucht es evtl. einen zusätzlichen R3 mit anderem Wert.
Evtl. ist der Ansatz auch total falsch.
Dennoch füge ich den Plan mal bei.
Ich habe die Dioden mit Ds = Sperrdiode und Da=Anpassungsdiode benannt.
Was genau mit Da gemeint war kann ich heute nicht mehr sagen. Darüber hinaus erscheint mir heute die 'Da' vor der roten LED falsch.

Nun bin ich sehr gespannt, wie weit ich daneben liege, und wie denn ein funktionsfähiger Plan aussehen könnte.

Bereits jetzt bedanke ich mich für alle Unterstützung.

P.S: bei Interesse kann ich Bild des Herdes einstellen.
Dateianhänge
Kinderherd2.pdf
(210.94 KiB) 80-mal heruntergeladen
Borax
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Fr, 29.12.23, 16:28

Passt das so?
Ja. Allerdings hat der Schalter nur die 3 Stellungen. Der lässt sich nicht 'durch drehen'. Für dein Vorhaben wäre ein 4x3 Drehschalter (4 Stellungen und 3 Anschlüsse pro Stellung) am einfachsten. So was: https://www.reichelt.de/stufen-drehscha ... p7217.html Dann sind keine Sperrdioden nötig, nur ein Widerstand pro LED und ein wenig Verdrahtung...
Es geht aber auch mit Sperrdioden und dem 1x12 Drehschalter. 'Anpassungsdioden' sind nicht erforderlich. Das lässt sich mit den Vorwiderständen regeln (die 'Anpassungsdiode' vor der roten LED ist falsch rum - so würde die rote LED nie leuchten). Hier mal ein geeigneter Schaltplan (mit 1N4148 als Sperrdioden). Die Leds haben laut LTSpice Simulation immer um die 18-19mA (statt Drehschalter habe ich hier nur Jumper - das ist in LTSpice einfacher)
Herdplatte_Schalter2.png
Herdplatte_Schalter2.png (20.31 KiB) 3445 mal betrachtet
SvenDerElch
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Fr, 29.12.23, 22:41

Hi Borax,

bin über alle Maßen positiv beeindruckt. Vielen lieben Dank für die schnelle Bereitstellung des Planes.
Scheint so, dass ich nicht ganz daneben lag.

Kleiner Wermutstropfen:
aktuell sind in meinem sehr bescheidenen Materialvorrat nur Dioden 1N4001 und 1N4004.
Konnte mir noch nicht klar machen,wie Dioden sich unterscheiden.

Leider ist es auch so, dass es in meiner Gegend keinen Shop gibt, wo ich mal eben (morgen) so eine handvoll Dioden kaufen könnte.

Ich bleibe jedoch dran und melde mich sobald es Fortschritt gibt.

Besten Dank,
SvenDerElch
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Fr, 29.12.23, 23:57

Die 1N4001 oder 1N4004 gehen genauso. Sind alles Standard Silizium Dioden mit etwa 0.7V Spannungsabfall. Die 1N4001/1N4004 sind stärker belastbar (1A) was aber bei den Strömen hier (20mA) keine Rolle spielt. Die 1N4004 geht auch für hohe Spannungen (400V) was aber ebenfalls keine Rolle spielt. Die 1N4001 oder 1N4004 sind in dieser Schaltung also nur unnötig stark belastbar (relativ zur 1N4148), das hat aber auch keine Nachteile (bei Massenfertigung schon - die 1N4148 ist billiger). Der einzige Vorteil der 1N4148 ist die höhere Geschwindigkeit, was aber bei dieser Schaltung auch keine Rolle spielt, es sind ja keine Schaltgeschwindigkeiten im Mikrosekundenmaßstab nötig :)
SvenDerElch
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Sa, 30.12.23, 11:41

Hi Borax,

genial!
Es tut genau wie gewünscht.
Habe soeben das Prototyping fertig.

Wie gesagt, mein Vorrat an Bauelementen ist beschränkt. So wurde wegen Mangel an korrektem Wert ersetzt
- R430 durch R410
- R510 durch R560.
Diode ist die 1N4001.

Nun werde ich schauen, wie das ganze am besten verbaut werden kann und parallel dazu, nach den Feiertagen, die korrekten R-Werte beschaffen.

Super herzlichen Dank und ein gutes neues Jahr!

LG
SvenDerElch
Dateianhänge
20231230_Prototyping_LR.jpg
Borax
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So, 31.12.23, 00:59

...die korrekten R-Werte beschaffen...
Die 'korrekten' R-Werte gibt es nicht. Klar müssen sie so groß sein, dass die LEDs nicht überlastet werden, aber wie hell sie leuchten sollen ist eher subjektiv. Von dem Foto her gesehen würde ich sie als zu stark leuchtend einschätzen. Sie sollen ja nur eine Anzeige-Funktion erfüllen und nichts 'beleuchten'. Und ebenso kann eine grüne LED mit den 'korrekten' 20mA auch heller wirken wie eine rote mt 20mA (das hängt sowohl von der Effizienz der LEDs ab als auch von der unterschiedlichen Helligkeitswahrnehmung des Auges je nach Farbe). Wenn du weniger Helligkeit willst, kannst du quasi alle Widerstände durch sagen wir mal 1KOhm ersetzen und dann ggf. noch ein wenig 'nachjustieren', damit sie subjektiv etwa gleich hell leuchten. Ich kann dir ggf. auch helfen, wenn du für jede Farbe einen passenden Vorwiderstand durchprobierst der direkt an 12V die passende Helligkeit liefert. Der Spannungsabfall an den 1N4001 Dioden ist präzise bekannt und ebenso lassen sich dann die Vorwiderstände genau berechnen, damit die LEDs mit und ohne 1N4001 Diode dazwischen gleich hell leuchten.
Dir auch eine guten Rutsch und schönes 2024!
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